2020届高考化学一轮复习人教版电化学基础作业含答案

电化学基础电化学基础 1．一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是C C A．氢能属于二次能源 B．图中能量转化的方式至少有6 种 C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D．太阳能、风能、氢能都属于新能源 解析氢能是利用太阳能等产生的，故属于二次能源，选项 A 正确；图中涉及的能量 转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能 的转化等，选项 B 正确；太阳能电池的供电原理实际是热能转化为电能，而燃料电池的供 电原理是将化学能转化为电能，所以二者是不相同的，选项 C 错误；太阳能、风能、氢能 都属于新能源，选项 D 正确。 2．气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图气 体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应， 传感器就会接收到电信号。 下表列出了待测气 体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是B B 待测气体 NO2 Cl2 CO H2S 部分电极反应产物 NO HCl CO2 H2SO4 A．上述气体检测时，敏感电极均作电池正极 B．检测 Cl2和 NO2体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同 C．检测 H2S 和 CO 体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同 D．检测 H2S 时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O2＋4e ＝2O2 －－ 解析还原剂失电子发生氧化反应的电极是负极、 氧化剂得电子发生还原反应的电极是 正极，根据待测气体和反应产物可知， 部分气体中元素化合价上升， 部分气体中元素的化合 价下降，所以敏感电极不一定都做电池正极，选项A 错误；1 mol Cl 2 和 NO2得到电子的物 质的量都为 2 mol，则检测 Cl2和 NO2体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电 流大小相同，选项 B 正确；产生的电流大小与失电子多少有关，检测H2S 和 CO 体积分数 相同的两份空气样本时， 硫化氢失去电子数大于CO， 所以产生电流大小不同， 选项 C 错误； 检测硫化氢时，硫化氢生成硫酸，硫元素化合价由－2 变为＋6 而发生氧化反应，则其所在 电极为负极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－ 2H 2O，选项 D 错误。 3．近年来，我国在航空航天事业上取得了令人瞩目的成就，科学家在能量的转化，航 天器的零排放作出了很大的努力，其中为了达到零排放的要求，循环利用人体呼出的 CO2 并提供 O2，设计了一种装置如图实现了能量的转化，总反应方程式为 2CO2＝2CO＋O2。 关于该装置下列说法正确的是B B A．装置中离子交换膜为阳离子交换膜 B．CO2参与 X 电极的反应方程式CO2＋2e ＋H2OCO＋2OH C．N 型半导体为正极，P 型半导体为负极 D．外电路每转移 2 mol 电子，Y 极生成气体 22.4 L标准状况 解析由图可知左侧为太阳能转化为电能的装置， 右侧为电解装置， 根据左侧电子移动 方向可知X 为阴极，所以 OH－应该往 Y 极移动，因此离子交换膜应该为阴离子交换膜， 选项 A 错误；X 为阴极，发生还原反应，根据总反应方程式 2CO22CO＋O2可知，X 极 发生的反应为CO2＋2e－＋H2OCO＋2OH－，选项B 正确；由于电子从P 移向 N，所以 N 为负极，选项 C 错误；Y 极电极反应式为4OH－－4e－2H 2O＋O2↑，所以外电路每 转移 2 mol 电子，Y 极生成标准状况下气体体积为11.2 L，选项 D 错误。 4．一种可充电锂－空气电池如图所示。当电池放电时，O2与 Li 在多孔碳材料电极处 生成 Li2O2－xx＝0 或 1。下列说法正确的是D D ＋ －－ A．放电时，多孔碳材料电极为负极 B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C．充电时，电解质溶液中Li 向多孔碳材料区迁移 x D．充电时，电池总反应为Li2O2－x2Li＋1－ O2 2 解析放电时，O2与 Li＋在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li＋向多孔碳电极移动， 因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，选项 A 错误；因为多孔碳电极为正极，电 子在外电路应该由锂电极流出，再流向多孔碳电极 由负极流向正极，选项B 错误；充电和 放电时电池中离子的移动方向应该相反，放电时，Li＋向多孔碳电极移动，充电时向锂电极 移动，选项 C 错误；根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是O2与 Li＋得电子转化为 Li2O2－x，电池的负极反应应该是单质Li 失电子转化为 Li＋，所以总反应为 2Li＋1－ xx O2Li 2O2－x，充电的反应与放电的反应相反，所以为Li2O2－x2Li＋1－ O2，选项D22 正确。 5．下列装置由甲、乙部分组成如图所示，甲是将废水中乙二胺[H2NCH 2 2NH2]氧化 为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时，下列说法正确的是D ＋ A．电子的流动方向 M→Fe→CuSO4溶液→Cu－N B．M 极电极反应式H2NCH22NH2＋16OH －16e 2CO 2↑＋N2↑＋12H2O C．当 N 极消耗 5.6 L O2时，则铁极增重 32 g D．一段时间后，乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变 解析根据题给信息知，甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池，M 是负极，N 是正极，电解质溶液为酸性溶液；乙部分是在铁上镀铜， 则铁为阴极与负极相连，铜为阳极 与正极相连，电子不能通过溶液，选项 A 错误；H2NCH22NH2在负极 M 上失电子发生氧 －－ 化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为H2NCH22NH2＋4H2O－16e－2CO 2↑ ＋N2↑＋16H＋，选项B 错误；未注明是否为标准状况，无法计算5.6LO2的物质的量，选项 C 错误；乙部分是在铁上镀铜，电解液浓度基本不变，选项D 正确。 6．一种生物电化学方法脱除水体中NH4的原理如下图所示 ＋ 下列说法正确的是B B A．装置工作时，化学能转变为电能 B．装置工作时，a 极周围溶液 pH 降低 C．装置内工作温度越高，NH4脱除率一定越大 D．电极 b 上发生的反应之一是2NO3－2e N 2↑＋3O2↑ 解析该装置是把电能转化为化学能，选项 A 错误；a 极为阳极，电极反应为 NH＋ 4 ＋ ＋2H2O－6e－NO－ 2 ＋8H ，所以 a 极周围溶液的 pH 减小，选项 B 正确；该装置是在细菌 －－ ＋ 生物作用下进行的，所以温度过高，导致细菌死亡，NH＋ 4 脱除率会减小，选项 C 错误；b ＋－极上反应式为 2NO－ 3 ＋12H ＋10e N 2＋6H2O，选项 D 错误。 7．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a 常用掺有 石墨烯的 S8材料，电池反应为16Li＋xS88Li 2Sx2≤x≤8。下列说法错误的是 D D ＋－ A．电池工作时，正极可发生反应2Li2S6＋2Li